Выбор типа бурового раствора - Проект строительства эксплуатационной скважины на Прелюбском нефтяном месторождении

Основной принцип выбора типа бурового раствора - соответствие его состава разбуриваемым породам на всем интервале бурения до спуска обсадной колонны.

Основное условие при выборе давления бурого раствора:

(2.7)

(2.8)

Где - относительная плотность бурового раствора; - коэффициент аномальности пластового давления; - индекс давления поглощения; - коэффициент резерва ( в интервале 0 - 1200 М; в интервале от 1200 М до проектной глубины); - коэффициент безопасности, который при глубине скважины меньше 1200 М выбирают равным 1,1-1,15; а при большей глубине - 1,05-1,1.

Рассчитаем все необходимые для обоснования выбора плотности бурового раствора параметры.

1) На интервале 0-20 м:

; ;

2) на интервале 20-515 м:

; ;

3) на интервале 515- 1695 м:

; ;

4) на интервале 1695-2510 м:

; ;

5) на интервале 2510-3200 м:

; .

6) на интервале 3200-4400 м:

;

С помощью графика совмещенных давлений, а также на основе выполнения равенств 2.8 и 2.9, выберем плотность буровых растворов.

Таким образом на интервалах:

0-20 м: ;

20-515 м:

515-1695 м: ;

    1695-2510 м: ; 2510-3200 м: ;

3200-4400 м: .

Количество очистного агрегата для бурения скважины:

(2.9)

Где - объем циркуляционной желобной системы (4-7 м3); =2 - коэффициент запаса; объем скважины,

(2.10)

Где - диаметр долота на интервале, м; - длина интервала бурения, м.

Глина - основной компонент для приготовления промывочных жидкостей. Отличительная способность глины состоит в том, что, адсорбируя воду, она превращается в вязкий, пластичный материал, который легко распускается в воде и образует стабильные суспензии. В состав глин входят осадочные полудисперсные породы, а также водорастворимые соли и органические вещества. Наиболее распространенные глинообразующие материалы - это монтмориллонит, гдирослюда, каолинит и др.

Для приготовления промывочных жидкостей применяются разные по составу глины и вода, поэтому свойства растворов могут быть весьма разнообразными [6].

Литологические характеристики всех интервалов бурения позволяют выбрать растворы на глинистой основе.

1) Интервал от 0 до 20 м сложен суглинками. На этом интервале возможно обваливание стенок скважины и поглощение раствора. Из практики бурения на данном месторождении применяется глинистый раствор. Принимаем плотность раствора равной.

Необходимое количество глины для получения объема раствора заданной плотности:

(2.11)

Требуемая масса глины:

(2.12)

Требуемый объем воды:

(2.13)

2) Интервал 20-300 м сложен глинами, песчаника и алевролитами. Буровой раствор такой же плотности и состава:

3) Интервал 300-2510 м.

В связи с тем, что в литологическом разрезе данного интервала присутствуют глины, ангидрит, доломиты и известняк необходимо изменить химических состав бурового раствора. Для заданного интервала оптимальным является лингосульфонатный буровой раствор. Это раствор, стабилизированный лингосульфонатными реагентами. Он используется при разбуривании глинистых отложений, гипсов, ангидритов и карбонатных пород. Раствор нечувствителен к кальциевой агрессии и при разбуривании гипсов и ангидритов, не переходит в гипсовый. При бурении в глинистых разрезах наиболее эффективно раствор разжижается при обработках УЩР и ССБ [1].

Согласно методике [1] для приготовление лингосульфонатного бурового раствора к исходному глинистому раствору необходимо добавить (из расчета на 1 м3):

    1. ССБ - 20 кг; 2. УШР - 10 кг; 3. NaOH - 10 кг; 4. Пеногаситель - 10 кг.

4) В интервале 2510-4400 м требуется повысить плотность раствора до 1250 .

Занесем основные характеристики подобранных буровых растворов в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 - Основные характеристики подобранных буровых растворов

Глубина, м

Тип бурового раствора

С, кг/м3

Т, с

Ф30, см3

СНС1, дПа

СНС10, дПа

PH

0-300

Глинистые суспензии

1200

40-45

6-8

30

50

8-9

300-2510

Лигносульфонатный

1200

35-40

6-8

44

60

9-10

2510-4400

Лигносульфонатный

1250

40-45

7-9

47

65

9-10

В современных условиях бурения для приготовления буровых растворов используется следующее оборудование:

    1) блок приготовления раствора БПР-70 или БПР-40 с выносными гидроэжекторными смесителями и загрузочными воронками; 2) емкости циркуляционной системы с гидравлическими и механическими перемешивателями; 3) диспергатор; 4) насосы.

При выборе оборудования для приготовления растворов необходимо учитывать комплектование и состав циркуляционных систем буровых установок различных типов.

Эффективная очистка буровых растворов от выбуренной породы, является важнейшим фактором снижения затрат материалов на регулирование параметров буровых растворов, повышения технико-экономических показателей бурения скважин, улучшения качества вскрытия продуктивных пластов.

Очистка бурового раствора от выбуренной породы и газа должна осуществляться комплексом средств, предусмотренных проектом на строительство скважины, в последовательности:

Скважина-блок грубой очистки (вибросито) - дегазатор - блок тонкой очистки (песко - и илоотделитель,) - блок регулирования твердой фазы (гидроциклонные глиноотделители, центрифуга). Широко применяется импортная система очистки американской фирмы DERRIC. В частности на скважине были установлены вибросита и центрифуга этой фирмы. Вибросита просты в обслуживании имеют две сетки, что обеспечивает более эффективную очистку.

Так как бурение скважины требует качественной очистки бурового раствора от выбуренной породы. Поэтому прежде чем приступить к забуриванию, следует убедиться в наличии сеток на вибросите с различными диаметрами ячеек в зависимости от интервала бурения и буримости породы, состояния оборудования для приготовления и очистки.

На всем протяжении бурения была организована четырехступенчатая очистка бурового раствора.

принципиальная схема блока приготовления и очистки бурового

Рисунок 2.3. Принципиальная схема блока приготовления и очистки бурового: раствора: 1 - скважина; 2 - вибросита DEERRIC; 3 - пескоотделитель; 4 - ЦСГО; 5 - илоотделитель; 6 - центрифуга DERRIC; 7 - емкости для раствора; 8 - буровые насосы; 9 - мерная емкость.

Похожие статьи




Выбор типа бурового раствора - Проект строительства эксплуатационной скважины на Прелюбском нефтяном месторождении

Предыдущая | Следующая